関数 $y = x^2 - 4x$ について、$0 < x \le 5$ の範囲における最大値と最小値を求める問題です。

代数学二次関数最大値最小値平方完成定義域
2025/4/13

1. 問題の内容

関数 y=x24xy = x^2 - 4x について、0<x50 < x \le 5 の範囲における最大値と最小値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた2次関数を平方完成します。
y=x24x=(x2)24y = x^2 - 4x = (x - 2)^2 - 4
この式から、頂点の座標は (2,4)(2, -4) であることがわかります。
次に、定義域 0<x50 < x \le 5 を考慮してグラフを描き、最大値と最小値を求めます。
x=2x = 2 は定義域に含まれるので、x=2x = 2 のとき最小値をとります。最小値は y=(22)24=4y = (2 - 2)^2 - 4 = -4 です。
x=0x = 0 は定義域に含まれませんが、xx が 0 に近づくほど yy は 0 に近づきます。
x=5x = 5 のとき、y=(52)24=324=94=5y = (5 - 2)^2 - 4 = 3^2 - 4 = 9 - 4 = 5 です。
定義域の端点 x=5x = 5 において最大値を取ります。最大値は y=5y = 5 です。

3. 最終的な答え

最小値: 4-4 (x=2x = 2のとき)
最大値: 55 (x=5x = 5のとき)

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